, Liu Jingwang , Li Xiwei , Wang Yong , Wang Xin , Hou Fengmei , Yuan Wenjuan , Xiao Hong , Liu Hui
饶阳凹陷位于渤海湾盆地冀中坳陷中部，是一个东断西超的新生代箕状断陷凹陷，勘探面积约5280km2。受北东向和北西向两组断裂体系的控制，形成了东西分带、南北分区、隆洼相间的构造格局，自东向西分别为东部潜山带、东部向斜带、东部主洼槽带、中央隆起带、西部次洼槽带及西部斜坡带（图 1）。饶阳凹陷资源丰度为22.18×104t/km2，石油资源量达11.72×108t，是渤海湾盆地的富油气凹陷[1]。经过30年的潜山油藏和构造油藏大规模勘探之后，正向构造带已达到高勘探程度，勘探难度显著增大，而新的勘探思路和突破方向尚未形成，制约了勘探新发现。
|
图 1 饶阳凹陷构造图 |
第三次资源评价表明，饶阳凹陷剩余油气资源量达5.2×108t，是冀中坳陷剩余资源最多的凹陷。通过对不同区带、不同层系和不同领域勘探潜力分析，认识到饶阳凹陷洼槽区及斜坡带资源转化率低、剩余资源丰富；高勘探程度正向构造带仍存在勘探程度较低的层系；地层岩性油藏和深潜山及潜山内幕油藏新领域勘探程度低[2]。上述地区油藏类型多、勘探领域广、潜力大，具备了开展二次勘探并取得勘探新发现的地质基础。饶阳凹陷是成熟老探区，开展二次勘探是焕发老探区活力、形成勘探新高峰的有效途径[3]，也是确保华北油田持续稳产的必由之路。
开展洼槽区、斜坡带地层岩性油藏和深潜山及内幕油藏勘探面临以下难点：一是以往“贴邮票”式的三维地震大多分布在正向构造上，各地震资料间品质差别较大，块与块间不能实现“无缝拼接”，不能整体认识各构造带及其与周围的构造关系；二是控山断裂、内幕断裂、复杂断裂及隐伏断裂和微幅度构造等发育特征不明确；三是储层特征研究不深，有效储层展布与储集性能不清；四是资源潜力认识不清，强化洼槽区、斜坡带及隐蔽型潜山勘探决策依据不足；五是地层岩性油藏及隐蔽型潜山油藏成藏主控因素认识不清，油气成藏模式不明。
针对以上难点，从2005年开始，转变思路、创新思维，以“断陷洼槽聚油理论”[4]为指导，在饶阳凹陷实施二次勘探工程，构建全凹陷整体三维地震数据平台，重建凹陷构造、沉积、储层地质模型，量化表征油气资源空间分布，构建多领域成藏模式，强化地层岩性油藏和深潜山及潜山内幕油藏勘探，相继在蠡县斜坡、南马庄西—河间洼槽区及隐蔽型潜山等领域取得了重要突破。
2 二次勘探的主要做法 2.1 建立凹陷整体三维地震数据平台以往，饶阳凹陷的三维地震主要分布在中央隆起带的任丘—肃宁—大王庄潜山带及西部斜坡带的蠡县斜坡中外带等正向构造带上，单块三维地震采集面积为36~166km2；而肃宁、孙虎北等洼槽区及多数正向构造带结合部未开展三维地震采集（图 2a、图 3a）。同时，由于以往三维区块的采集年度（1988—2005年）跨度大、应用技术不同，导致资料品质参差不齐，差别很大，不能满足三维地震连片处理以及深化多种类型圈闭识别落实的需要。因此，开展饶阳富油凹陷二次勘探，就必须建立全凹陷整体连片三维数据平台。
|
图 2 饶阳凹陷三维地震勘探程度图 （a）2005年以前；（b）2005年以后 |
|
图 3 肃宁潜山构造带Tg反射层构造图 （a）2005年以前；（b）2005年以后 |
2005年开始，在饶阳凹陷开展二次三维地震部署和实施，先后完成城矿区及洼槽区一次三维地震采集9块1005.6km2，填补了三维地震资料空白区；完成潜力大、资料品质差的二次三维地震采集12块2456.8km2。然后对凹陷20个不同三维地震区块进行连片处理，形成覆盖全凹陷主体的整体三维数据平台，满覆盖面积达3900km2（图 2b、图 3b）。为满足二次采集及大面积连片三维地震勘探的需要，创新形成并应用了大型城区三维地震勘探技术、深潜山及潜山内幕精确成像技术、井控提高分辨率处理配套技术和连片处理配套技术等4项勘探技术[5]。大连片处理后，消除了块间资料振幅、频率、相位的差异，连片地震资料波组特征清楚、断层归位准确、断裂结构清楚；实现了构造带间的无缝拼接，建立了跨构造带的整体三维地震数据平台，三维地震剖面主线长55km、联线长度达110km，为二次勘探奠定了良好的资料基础。
2.2 凹陷油气成藏条件再认识利用饶阳凹陷整体三维连片数据体，充分应用构造精细解释、层序地层分析、地震沉积学分析、储层成岩演化分析等技术，重建凹陷的构造格架、沉积格架和储层格架，为深化综合研究提供重要依据。
2.2.1 构造重建，开展全凹陷整体三维地震立体解释及目标精细解释以往饶阳凹陷的构造特征研究基本上是基于二维和分区块三维地震构造研究的拼合。随着勘探程度的不断深入和精细勘探的开展，存在如下问题：一是各区块之间分层不完全统一，主要表现在沙二段与沙三段的分界南北不统一，东营组与沙一上亚段的分界全凹陷统一、对比困难；二是构造结合部之间的转换关系不明朗，如肃宁构造带与蠡县斜坡西南部的转换关系如何？蠡县斜坡内带与外带的转换关系如何等问题；三是不同构造层的构造特征研究不系统，如不同构造带间潜山内幕地层未进行系统分层及构造特征研究。
针对以上问题，依托饶阳凹陷三维地震叠前时间大连片数据平台，开展全凹陷整体构造重建。针对全凹陷工区，采用地震地质统层、时间切片结合属性提取解释断裂[6]、自动追踪技术、三维空间立体建网、地质认识指导复杂区块精细解释等技术方法，实现全凹陷成图，编制了全凹陷T2、T3、T4、T5、T6、Tg等11个标志地震反射层的高精度构造图，弥补了以往单块解释而区块间缺乏统一解释的缺陷。全凹陷立体解释的作用及成效主要体现在以下4个方面：一是搭建了地质综合研究平台，为构造、沉积、储层、资源表征等整体认识奠定了基础；二是进一步明确了凹陷整体断裂体系及控山断裂展布特征，总体而言，凹陷北段断裂变化不大，中南部控山断裂较以往清晰，如五尺断裂在老的Tg图上为一条延伸较短（约6km）、断面很宽的近北北西向的西掉断层，向北与大王庄东断层相交。重新落实后该断层为北北西走向、向西搭在赵皇庄断层上、向南与献县断层相接的西掉断裂，延伸长约40km；三是理顺了以往构造结合部落实程度低的断裂结构及与周围的构造关系，如肃宁潜山带由于以往资料面积小而落实的宁古2断层平面上呈北东向展布、向南交于北北东向的留3断层上，而重新落实后两条断层是一条北东向的控山断层，延伸长达23km；四是搞清了原来无三维地震资料的洼槽区及斜坡带的构造特征。
针对深潜山及潜山内幕，利用低通滤波处理、时间切片、连片几何属性、细化内幕层系、加密网格变速成图等技术，落实大断裂及内幕构造。重新落实后，局部构造特征发生变化，断裂组合更加合理清楚，落实了一批深潜山及潜山内幕圈闭。如利用连片三维地震资料，重新梳理位于老三维边部的肃宁潜山断裂结构，潜山带构造面貌发生较大变化，由原来孤立分布的深小潜山变为宁古2及宁古1两排潜山构造，宁古2潜山由原来圈闭面积1km2的小断块潜山变为圈闭面积6km2的大潜山（图 3），扩大了潜山的圈闭面积，提高了宁古2潜山的勘探价值。又如，精细解释长洋淀潜山带内幕断层及构造，发现潜山内幕发育多条前古近纪形成的北西向内幕断层，将长洋淀潜山带在南北向上分割成多个断块，发现了长3潜山由原来的潜山圈闭高点已钻探（任96井）变为潜山内幕高点无井钻探的新圈闭，为长3潜山的突破打下了坚实的基础。
针对斜坡带构造发育弱的特点，利用体曲率、断棱检测、相干等技术，落实小断层和微幅度构造[6-7]。如蠡县斜坡地层平缓、构造简单且断层发育少，以往采用100m×200m的解释网格、25ms的计算网格落实的构造无圈闭；而采用40m×40m的解释网格、计算网格缩小到5ms的精细解释方法，发现了如淀32幅度仅为20ms、圈闭面积可达8km2的小断层微幅度圈闭。
针对洼槽区复杂断块，应用“相干—蚂蚁体—水平切片—人工复查”等断层综合解释技术，落实复杂断裂。在东部洼槽带的南马庄西洼槽通过精细解释，复杂断块区断层及其组合发生变化，新发现了西47东复杂断块群[8]。
总之，通过开展深潜山及潜山内幕、弱构造区及复杂断块等不同领域的构造精细解释，局部构造特征更加合理精准，落实了大批多类型圈闭，构造重建为饶阳凹陷二次勘探方向的选择及突破奠定了坚实的基础。
2.2.2 沉积重建，开展全凹陷及目标区层序地层与沉积体系展布研究由于受研究资料和技术方法所限，以往饶阳凹陷的沉积研究多限于局部有利区带或作为冀中坳陷一部分所进行的大层段粗放型模式性研究，缺乏针对整个凹陷的系统配套性研究，无法满足目前精细构造油气藏勘探和隐蔽油气藏勘探的需要。
二次勘探以来，开展饶阳全凹陷以三级层序为单元的层序地层划分与对比，建立全凹陷层序地层等时格架[9]。充分利用连片三维地震数据平台，应用并形成了以“地层、构造和沉积”地质模型控制的不同类型沉积砂体储层预测技术与方法[10-12]，系统编制全凹陷古近系各层序的沉积相平面展布图，实现了全凹陷各层序以体系域为单元的精细化工业制图，改变了以往仅以孔店组、沙四段、沙三段、沙二段、沙一段、东营组等组段为单元的粗放式编图模式。沉积的重建，其成效主要体现在以下3个方面：一是物源方向由以往的东、西两大物源变为现在的西部、西南部、西北部、东部及东南部等多物源；二是进一步明确了南马庄西、任西、河间、留西—留楚及杨武寨等主要洼槽发育区；三是指出了不同区带不同层系有利砂体分布区，如南马庄西洼槽主要目的层沙三段由以往的每一个亚段成图进一步细化为低位、湖侵、高位3个体系域成图，编制出各体系域的沉积相图，圈定出了各体系域有利砂体的展布，明确指出南马庄西主洼槽区在沙三上、中、下亚段各体系域沿南马庄西断裂发育多个朵叶状三角洲前缘席状砂，而西侧斜坡隆起区发育孤立透镜状滩坝砂体（图 4），有利于形成多种类型的地层岩性圈闭，改变了以往认为洼槽区及斜坡带三角洲前缘席状砂体呈北东向大面积连通、难以形成岩性圈闭的传统认识，增强了在洼槽周边寻找地层岩性油藏的信心。又如，将蠡县斜坡主要含油层沙一下亚段细化为Ⅰ、Ⅱ两个砂组，新、老沉积相图对比差异较大，新的沙一下亚段Ⅰ砂组沉积相图表明，斜坡中北段中带及外带发育多个三角洲前缘席状砂、内带发育多个滨浅湖内孤立分布的滩坝砂；而沙一下亚段Ⅱ砂组则发育多个孤立分布的生物滩、云灰坪及泥灰坪等，新发现、落实了多个岩性圈闭，改变了以往认为沙一下亚段三角洲前缘席状砂北东向呈条带分布、与构造等高线平行、难以形成岩性圈闭的传统认识，新的沉积相认识指导了以后大面积岩性油藏的钻探。
|
图 4 南马庄西地区沙三上亚段沉积相图 （a）2005年以前；（b）2005年以后 |
总之，通过细划砂组，精细储层定量分析与地质模型控制下的储层预测，准确刻画出了各种储集体的平面形态，在蠡县斜坡和南马庄西—肃宁等洼槽区发现、落实了大批地层岩性圈闭，指导了地层岩性油藏的勘探。
2.2.3 储层重建，开展有效储层主控因素与分布特征研究随着勘探程度的不断提高，近年来，饶阳凹陷南马庄西、肃宁等富烃洼槽区及洼缘斜坡带古近系深层碎屑岩油藏逐渐成为勘探的主要方向，但以往古近系中深层储层研究存在如下问题：一是沙二段、沙三段中深层层序划分方案不统一，且层序划分精度仅为三级层序，难以满足现阶段油气勘探的需要；二是沙二段、沙三段中深层有效储层发育的控制因素及展布特征认识不清。
有效储层是指能够储集和渗流流体（以烃类或地层水为主）、在现有工艺技术条件下能够采出具有工业价值产液量的储层[13]。有效储层物性下限是指储层能够成为有效储层应具有的最低物性，通常用孔隙度、渗透率某个确定的值来度量[13-15]。
为此，重点开展饶阳凹陷东部主洼槽带（南马庄西—肃宁—杨武寨洼槽）古近系深层（埋深大于3500m）碎屑岩储层主控因素与分布特征研究，采用中深层储层地质模型表征的有效储层评价及中深层储层成因机制分析的储层预测方法，确定有效储层平面分布。研究表明，地层压力及成岩作用是饶阳凹陷东部主洼槽带中深层有效储层形成的主要控制因素[13]；指出东部主洼槽带、洼槽边缘斜坡是古近系沙二段、沙三段中深层有效储层发育区，砂体类型主要是滩坝砂和三角洲前缘席状砂；洼中古隆起及断裂带是东营组—沙一段有效储层发育区，砂体类型主要是河流相边滩砂体。进一步研究认为，东部主洼槽带深层碎屑岩储层具有原生孔隙与次生孔隙共存的特点，采用产能约束下的储层评价方法确定了饶阳凹陷深层有效储层物性下限，为勘探决策提供依据。以南马庄西洼槽为例，以往认为洼槽区沙二段、沙三段目的层埋藏深，尤其沙三段埋深大于3500m，储层物性差、产量低、勘探价值不高。通过开展储层重建，指出南马庄西洼槽有效储层和自然产能埋深下限可以达到3700~3800m，较以往认为的3300m向下延伸了400~500m，大大拓展了洼槽区勘探空间，明确了南马庄西洼槽中深层是重点勘探方向和主攻区带。创新认识指导南马庄西洼槽深层勘探，发现了南马庄西洼槽西61x井、西64x井等为代表的沙三段深层油藏，开辟了洼槽区深层勘探新领域。
2.3 资源潜力再认识资源是油气勘探的基础，以往饶阳凹陷的资源评价大多采用的是有机地球化学分析，主要存在以下问题：一是精度不高[16]；二是评价结果往往只是给出油气聚集总量的概念，难以进一步明确有利的油气聚集区或单元，不利于油气勘探方向或靶区的优选；三是不能动态描述油气成藏过程，难以直接预测油气成藏位置和有利聚集区。
为此，在凹陷地质基础重建的前提下，创新建立了层序地层格架下有机地球化学分析模型约束的烃源岩测井精细评价方法体系，开展层序地层格架中优质烃源岩分布研究[17]，形成了按有机质丰度对烃源岩质量分级评价标准。依据湖相泥岩TOC—IH关系将冀中坳陷烃源岩划分为3个级别：TOC≥2%为优质烃源岩，TOC＝1%~2%为中等烃源岩，TOC＝0.5%~1%为差烃源岩，对饶阳凹陷各富油洼槽按优质、中等、差烃源岩进行精细评价。该方法改变了以往资源评价单凭常规的有机地球化学分析而精度不够的现状，解决了饶阳凹陷优质烃源岩低丰度、高产烃量的矛盾，实现了不同丰度级别烃源岩的空间分布预测[16]。评价认为，优质烃源岩是饶阳凹陷已发现油藏的主要贡献者，主要发育在南马庄西、河间、留西—留楚、杨武寨及任西等主洼槽区（图 5），优质烃源岩发育区及周边是寻找规模油气藏的有利地区。改变了以往认为沙三段及沙一下亚段是饶阳凹陷的主力生烃层系、洼边正向构造带是有利勘探靶区的笼统认识。采用上述方法重新计算饶阳凹陷油气资源量，较第三次资源评价增加了5.5×108t，大大提升了饶阳凹陷的整体勘探价值，增强了在饶阳凹陷开展二次勘探的信心。
|
图 5 饶阳凹陷优质烃源岩分布图 （a）沙一下亚段；（b）沙三段 |
同时，对饶阳凹陷的油气运聚过程进行模拟，结果表明，潜山带的不整合面、斜坡带的鼻隆脊、中浅层构造的通源断裂带是油气优势运移通道。刻画了不同地质时期油气运聚过程及不同区带、不同层系的油气资源空间分布，明确指出了饶阳凹陷剩余资源潜力大的四大油气汇聚区，即任西洼槽—蠡县斜坡、南马庄西—河间洼槽、留楚—杨武寨洼槽和孙虎北洼槽油气汇聚区。其中，任西洼槽—蠡县斜坡以沙一段单油源为主，油气充注区面积较大，但充注丰度偏低；南马庄西—河间洼槽为洼内发散式聚集，呈满盆聚油势态；留楚—杨武寨洼槽和孙虎北洼槽汇聚区优势运移方向由洼内向洼缘比较集中，油气充注量规模较大。上述研究认识为勘探主攻方向的正确选择提供了有利的地质依据。
2.4 构建多领域油气成藏新模式以往饶阳凹陷的一次油气勘探，主要是在复式油气聚集规律的认识指导下，以构造油藏和中浅层潜山顶油藏为主要勘探对象，在中央隆起带、东部主洼槽带和西部斜坡带发现了中浅层风化壳潜山油藏及断鼻、断块等构造油藏，形成了油气勘探的储量增长高峰期。随着勘探程度的不断深入，上述领域发现规模油藏的难度越来越大。在饶阳凹陷二次勘探工程实施中，主要以陆相断陷“洼槽聚油”[4]、隐蔽型潜山油气成藏[18]等地质理论新认识为指导，依托凹陷整体大面积连片三维地震数据平台，精细成藏条件研究，以地层岩性油气藏为主，开展多领域、多类型油气藏模式的构建，指导有利成藏区带的优选和勘探部署。
针对洼槽区岩性油藏及构造—岩性油藏、斜坡带地层岩性油藏、深潜山及潜山内幕油藏等不同区带和领域的成藏条件、主控因素重点分析解剖和综合评价，建立了饶阳凹陷多领域油气成藏新模式（图 6）。
|
图 6 饶阳凹陷油气成藏模式图 ① 断块构造油藏；② 中浅层风化壳油藏；③ 断鼻构造油藏；④ 断阶构造油藏；⑤ 斜坡带潜山周缘超覆地层岩性油藏；⑥ 斜坡带台坡砂体上倾尖灭岩性油藏；⑦ 斜坡带滩坝透镜状砂体岩性油藏；⑧ 洼槽区源外型断砂耦合构造—岩性油藏；⑨ 洼槽区源内型三角洲前缘构造—岩性油藏；⑩ 洼槽区“古储古堵”潜山油藏；⑪ 洼槽区“红盖侧运”潜山油藏；⑫ 洼缘“大山—峰聚”潜山油藏 |
在洼槽区，建立了沙二段、沙三段源内型三角洲前缘构造—岩性油藏及岩性油藏成藏模式和东营组—沙一上亚段源外型断砂耦合构造—岩性油藏成藏模式，以南马庄西洼槽和河间洼槽最为典型。其最大特征是目标区邻近富烃洼槽，或者下伏优质烃源岩，油气源条件十分优越。古近系三角洲前缘席状砂及河道砂发育，发育连通烃源岩与古近系储层的油源断层。在该模式中，储层物性及断层—砂体耦合决定油气的富集程度。在洼槽区还建立了长洋淀潜山带蓟县系雾迷山组储、青白口系长龙山组堵的“古储古堵”潜山油藏[19]、肃宁潜山带蓟县系雾迷山组储、侧翼沙三段暗色泥岩与潜山翼部直接对接的“红盖侧运”[18]隐蔽型潜山油藏成藏新模式。
在斜坡带，建立了潜山周缘沙三段超覆地层岩性油藏成藏模式、沙一下亚段及沙二段滩坝透镜状砂体岩性油藏和砂体上倾尖灭岩性油藏成藏新模式，该模式主要发育在蠡县斜坡。蠡县斜坡中北段自身发育沙一下亚段优质生烃层系，砂体发育程度适中，油气以近源短距离运移为主。该模式中，砂体的发育程度及顺向供烃断层的规模决定了油气的富集程度和富集层系，油气往往富集在规模较大的顺向供烃断层上倾方向的圈闭中。在斜坡陡带还建立了孙虎大型潜山带顶部聚油的“大山—峰聚”[18]潜山油藏成藏新模式。
上述模式的构建为饶阳凹陷有利区带和领域的整体评价、圈闭发现落实和有利目标优选，起到了重要的指导作用。
2.5 开展多领域整体评价，优选有利勘探方向在上述工作的基础上，开展全凹陷多领域综合评价，根据构造、沉积、生烃、储层、储盖组合、油气富集特征研究成果，结合区带评价及目标准备情况，聚焦任西、南马庄西及河间等富烃洼槽，认为长洋淀—孙虎隐蔽型潜山新领域是取得潜山油气勘探新发现的有利靶区；蠡县斜坡中北段弱构造区是下步寻找地层岩性油藏的有利地区；南马庄西—河间洼槽区负向构造区洼边构造是发现构造—岩性油藏及岩性规模油藏的有利地区。
2.5.1 长洋淀—孙虎隐蔽型潜山是取得高效发现的重要领域潜山油藏是饶阳凹陷储量构成的主体（潜山储量占总储量的近70%），单井产量高（最高达5435t）、分布广（北部、中部、南部均有分布），但经多年勘探，规模大、埋藏浅、类型简单、易发现的山头型块状潜山油藏基本已被发现殆尽，而深潜山、潜山内幕和潜山坡等隐蔽型潜山油藏勘探潜力大，是深化勘探的主要方向[18-22]。
饶阳凹陷具有多隆多洼、隆洼相间的基底结构，形成了高山深洼，在洼槽内部及边缘发育众多潜山构造，近洼构造油源条件丰富。潜山储层受埋深影响小，尤其是广泛分布的雾迷山组白云岩储层物性几乎不受埋深影响，即使超深层，仍具有较好储集性能。基岩地层纵向上发育多套区域性储盖组合，有利于形成多层系潜山内幕圈闭。其中徐庄组—馒头组、青白口系和串岭沟组非储层段集中、厚度大、物性差、排替压力高，可有效充当封（盖）层，是钻探证实的内幕储盖组合。不整合面和断层是潜山及潜山内幕的主要输导通道。饶阳凹陷具备了形成“古储古堵”潜山内幕型、“红盖侧运”深潜山型及“大山—峰聚”低凸起型等潜山油藏的有利条件。
隐蔽型潜山整体勘探程度低，利用新资料发现、落实了一批深潜山、潜山内幕及潜山坡圈闭，预测圈闭资源量近亿吨。隐蔽型潜山油藏单井产量高、见效快，是下步重要的勘探领域。
2.5.2 蠡县斜坡中北段弱构造区是寻找地层岩性油藏潜力最大的勘探领域位于饶阳凹陷西部的蠡县斜坡处于弱构造区，断层欠发育，构造相对简单，自北向南发育了同口—博士庄、高阳—西柳、大百尺—赵皇庄及蠡县等4个北西向宽缓鼻状构造。斜坡中北段沙一下亚段、沙二下亚段滩砂及边滩砂储层发育，形成了众多的地层岩性圈闭。沙一下亚段优质烃源岩在斜坡中北段分布稳定，油源条件优越。西高东低的鼻状构造背景有利于油气运聚成藏，构建了斜坡带“一字”形油气输导成藏模式。以往仅在斜坡带鼻状构造背景上发现了一些局部构造油藏，而地层岩性油藏仍未开展系统勘探。通过对蠡县斜坡地层岩性油藏的研究，在斜坡中北段发现落实了一大批地层岩性圈闭，预测圈闭资源量近2×108t。
2.5.3 南马庄西—河间洼槽区是发现整装规模储量最现实的勘探领域南马庄西—河间洼槽区洼中断裂带、塌陷背斜发育，是有利的含油构造。洼槽区内深层三角洲前缘砂体与塌陷背斜及断阶构造匹配良好，且洼中深层异常高压的发育保存和改善了深层砂岩储集性能，厚储层仍可形成优质储层。洼槽区及洼边中浅层发育纵向交错叠置、平面多期连片的边滩砂体，形成了多种岩性圈闭群。洼槽区优质烃源岩发育，洼中及洼边构造具有“近水楼台先得月”的优势，油源条件十分优越。
负向洼槽带及洼缘弱构造区岩性油藏和构造—岩性油藏勘探程度低，未开展大规模针对性勘探，勘探空间和潜力大，利用连片三维地震资料发现落实大批岩性、构造—岩性及构造圈闭，预测圈闭资源量近3×108t，是饶阳凹陷取得规模发现的主要勘探方向和油藏类型。
3 二次勘探应用成效2005—2013年，按照“立足富烃洼槽，斜坡带、潜山带、洼槽区负向构造带兼顾，古近系地层岩性油藏和隐蔽型潜山油藏并重”的勘探思路以及“整体部署，分批实施，及时调整”的井位部署原则，根据勘探靶区评价与目标准备情况，制定了洼槽区、洼缘及斜坡带，潜山油藏、古近系构造与岩性油藏多领域全面推进的勘探部署方案。
一是聚焦斜坡带勘探，以古近系地层岩性油藏为主，寻找整装规模储量；二是强化洼中及洼缘潜山带勘探，以深潜山及潜山内幕勘探为主，寻找高产高效储量；三是锁定富烃洼槽区负向构造带勘探，以构造—岩性油藏及岩性油藏为主，寻找规模优质储量。
通过实施，在长洋淀—肃宁—孙虎潜山带、蠡县斜坡中北段、南马庄西—河间洼槽区相继取得油气发现，实现了全凹陷多领域勘探的全面开花。
3.1 长洋淀—肃宁—孙虎3个潜山带发现高产高效潜山新油田2005年以来，针对饶阳凹陷隐蔽型潜山油藏面临的勘探潜力、成藏机理、准确识别及成藏模式等关键地质问题，通过开展潜山油藏资源结构的定量预测、潜山油藏成藏机理模拟实验[19]和深潜山、潜山内幕精确成像技术等研究，创建多种隐蔽型潜山油藏成藏新模式，在洼中及洼缘潜山领域实现了新突破。
3.1.1 构建“古储古堵”油藏成藏新模式，长洋淀潜山带勘探取得重要突破2005年，优选出饶阳凹陷北部的长洋淀潜山带（图 7）作为突破口。该潜山带于1978年、1979年、1998年先后钻探了任96井、任97井和任97-1井，仅任97井初期获得过工业油流，后来很快出水。由于该潜山油水关系复杂，成藏模式不清，勘探工作一直处于停滞状态。2005—2006年，利用新的三维地震资料，首先精细解释潜山顶面及潜山内幕构造，发现长洋淀潜山顶面构造形态简单，而潜山内幕（雾迷山组）层系构造形态复杂，发育多条北西向断层，还存在未钻圈闭；其次分析潜山地层分布特征，认识到长洋淀潜山带地层分布由西南向东北存在老—新—老的变化特征。在以上工作的基础上创新构建了与以往“古储新堵”油藏成藏模式不同的“古储古堵”潜山油藏成藏新模式[13]，2006年8月钻探长3井在中元古界蓟县系雾迷山组获得突破，长3井日产油518.4m3，是1985年以来华北油田日产油量最高的井。长3井的成功，拉开了华北油田新一轮潜山勘探的序幕。长3井突破后，又在相邻深潜山钻探了长6井，在古生界奥陶系获得高产油气流。至此，发现了探明石油地质储量462×104t、具有10×104t年生产能力的长洋淀潜山新油田。
|
图 7 饶阳凹陷二次勘探成果图 |
肃宁潜山带位于饶阳凹陷中部肃宁洼槽与河间洼槽之间（图 7），为洼中隆潜山，1976—1987年间，钻探5口潜山井，仅发现宁古1潜山油藏，勘探成效差；1988—2007年的20年间一直未钻潜山井，处于停滞状态。该潜山带存在潜山形态不清和油源条件不清两个关键因素。2006年利用二次采集三维地震资料，重新落实了肃宁潜山，宁古2潜山由原来孤立分布的深小潜山变成统一的较大潜山[20]（图 3）。重新分析油源条件，虽然潜山顶被非生烃的红层覆盖，但潜山侧翼低部位发育一条顺倾向基底大断层，断层下降盘发育优质烃源岩，在上倾方向可直接接触潜山地层，创建了“红盖侧运”潜山油藏成藏新模式（图 6）。据此模式于2008年9月在潜山高部位钻探宁古8井，该井在雾迷山组获高产油流，控制石油地质储量1312×104t，实现了肃宁潜山带勘探的新突破。
3.1.3 构建“大山—峰聚”油藏成藏模式，孙虎潜山带发现富集油藏在饶阳凹陷北部和中部潜山勘探成功的基础上，2008年继续向南甩开预探孙虎潜山带，该潜山位于饶阳凹陷南端的陡带低凸起上、孙虎北洼槽的东缘（图 7），其勘探工作始于20世纪70年代，8口井钻至潜山，但均未成功。制约该区勘探的主要问题是潜山高点的准确落实和油藏主控因素认识不清。2008年，利用该区新采集的三维地震资料，精细落实潜山构造整体面积49km2，发现了多个局部高点。重新分析认识老井，虎2井、虎6井、虎9井、虎10井、泽90井等钻在潜山局部高点的低部位，已见到油气显示，构建了“大山—峰聚”油藏成藏模式。2009年、2010年钻探虎8井、虎19井、虎16井等获得成功，其中，虎19井获近千吨高产油流，控制石油地质储量561×104t，新建年产能10×104t。
2005—2013年，饶阳凹陷共钻潜山井17口，其中6口井获得成功，均获高产油流，提交控制石油地质储量2335×104t，累计建产近30×104t，有力保障了华北油田储量及产量的回升。
3.2 蠡县斜坡中北段地层岩性油藏新领域勘探取得重要发现蠡县斜坡是一北东走向的古近系继承性台坡型沉积斜坡，构造圈闭发育少、规模小。截至2005年底，仅探明石油地质储量2284×104t，多为1985—1995年构造勘探阶段的发现，之后1996—2005年10余年间勘探少有发现。2005年以来，利用新采集的三维地震资料，精细构建斜坡构造、沉积模型，创新建立了潜山周缘超覆地层岩性油藏成藏模式、台坡砂体上倾尖灭岩性油藏成藏模式、滩坝透镜状砂体岩性油藏成藏模式（图 6）。在新的油藏成藏模式指导下，精细识别岩性圈闭，准确落实勘探目标。按照整体部署、分批实施、集中勘探的原则，2006—2009年在蠡县斜坡中北段先后部署钻井28口，取得17口井成功的勘探成效，探井成功率达60.7%，高于构造油藏勘探高峰期47.14%的探井成功率。首先，优选北部雁翎潜山北翼作为勘探突破口，钻探了淀15x井、淀20x井等10口井，其中5口井获得成功，淀20x井电测解释油层35.5m/11层，为油层最厚井；淀29x井在沙二段常规试油日产油38.55m3，为该区试油产量最高井，2007年提交控制石油地质储量2103×104t。随后继续向南部同口—博士庄鼻状构造区扩大勘探，钻探了淀26井、淀30井等18口井，其中12口井获得工业油流，淀30井发现油层23.8m/4层，呈现地层岩性油藏大面积连片分布态势。同时，按照地层岩性油藏的新思路，重新精细评价西柳10、雁63等油藏，扩大了含油范围。
2009年，按照“上产增储”工作思路，大力实施预探评价开发一体化，在蠡县斜坡整体上交三级石油地质储量达亿吨级，累计建产31.89×104t，被列为2009年中国石油九大重要进展之一。
3.3 南马庄西—河间洼槽区岩性和构造—岩性油藏取得重要突破 3.3.1 聚焦南马庄西洼槽中深层，发现5000×104t规模储量区2006—2012年间，首先对南马庄西洼槽沙二段、沙三段中深层岩性油藏和构造—岩性油藏开展重点勘探。2006年针对沙三段三角洲前缘水下分流河道砂体首钻的马98井获得成功，发现了沙三段岩性油藏，打开了南马庄西洼槽勘探新局面。2007年针对沙二段复合油藏钻探的间29井获得日产41m3高产油流，取得了沙二段构造—岩性油藏勘探新发现。2011年探索沙三段深层超压带岩性油藏取得新突破[23]，西61x井、西64x井在埋深大于3600m的深层首次突破自然产能关，开辟了南马庄西洼槽深层勘探新领域。二次勘探期间，该区总共整体实施探井28口，18口井获得成功，探井成功率达69.2%，其中6口井获得高产。2012年在南马庄西洼槽新增控制石油地质储量2696×104t，新建年产能18×104t，目前还有待提交预测储量2500×104t，形成了5000×104t级规模储量区，勘探效益显著。
3.3.2 主攻河间洼槽中浅层，实现5000×104t规模增储2010—2014年，围绕河间洼槽，按照洼槽区源外型断砂耦合构造—岩性油藏成藏新模式（图 6），在东营组—沙一上亚段曲流河沉积体系开展整体部署、整体勘探，取得了重要发现。
2010年首钻的宁75x井在东营组试油获得日产37m3高产油流，取得了河间洼槽中浅层构造—岩性油藏勘探新突破。2012年继续扩大勘探成果，钻探的宁89x井在沙一上亚段自喷获得日产104.8m3的高产油流，成为20年来冀中坳陷新近系—古近系砂岩油藏日产油最高的一口井。2010—2013年以来，该区整体实施探井26口井，18口井获得成功，5口井获得高产，探井成功率达69.2%，新发现一批高产、高效富集油藏。2013年整体上交控制+预测储量5431×104t，新建年产能14×104t，取得了河间洼槽构造翼部勘探的新突破。
总体看，按照二次勘探的思路[24]，整体研究、整体评价、整体部署，在饶阳凹陷共钻探井129口，获工业油流井71口，11口井获得高产，探井成功率达55%，较以往提高了15个百分点，累计新增三级石油地质储量2×108t，新建年产能114.5×104t，实现了多区带、多层系、多领域整体勘探的突破（图 7）。
4 结语以饶阳凹陷为代表的老凹陷、老探区以往主要以正向构造带的构造油藏为主要勘探对象。进入21世纪，随着勘探程度的不断提高，勘探难度日益增大，进一步转变勘探思路、拓展勘探领域、重新审视老探区勘探潜力及突破方向势在必行。老探区二次勘探，只有解放思想、勇于探索、不断打破束缚，才能不断拓展勘探领域和勘探空间，从而实现老区勘探新突破。饶阳凹陷二次勘探的实践印证了这一勘探理念的合理性。
饶阳凹陷二次勘探得到了以下4点启示：一是剩余油气资源是二次勘探的资源基础，主力富油洼槽是老区深化勘探的重要方向；二是全凹陷整体研究、整体认识是二次勘探取得成功的重要基础；三是创新成藏理论认识是二次勘探取得成功的关键；四是先进适用的工程技术是实现勘探快速发现的重要保障。
| [1] |
袁选俊, 谯汉生. 渤海湾盆地富油气凹陷隐蔽油气藏勘探[J].
石油与天然气地质, 2002, 23(2): 130–133.
Yuan Xuanjun, Qiao Hansheng. Exploration of subtle reservoir in prolific depression of Bohai Bay Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2002, 23(2): 130–133. DOI:10.11743/ogg20020205 |
| [2] |
易士威, 王权. 冀中坳陷富油凹陷勘探现状及勘探思路[J].
石油勘探与开发, 2004, 31(3): 82–85.
Yi Shiwei, Wang Quan. New concept of exploration strategy for the oil-rich Jizhong depression[J]. Petroleum Exploration and development, 2004, 31(3): 82–85. |
| [3] |
孟卫工. 富油气坳陷深化勘探做法和体会[J].
中国石油勘探, 2005, 10(4): 10–15.
Meng Weigong. Practice and experience made in deepening exploration of petroleum-rich depression[J]. China Petroleum Exploration, 2005, 10(4): 10–15. |
| [4] |
赵贤正, 金凤鸣, 王权, 韩春元, 康汝坤. 陆相断陷盆地洼槽聚油理论及其应用:以渤海湾盆地冀中坳陷和二连盆地为例[J].
石油学报, 2011, 32(1): 18–24.
Zhao Xianzheng, Jin Fengming, Wang Quan, Han Chunyuan, Kang Rukun. Theory of hydrocarbon accumulation in troughs within continental faulted basins and its application:a case study in Jizhong depression and Erlian Basin[J]. Acta Petrolei Sinica, 2011, 32(1): 18–24. DOI:10.7623/syxb201101003 |
| [5] |
赵贤正, 张玮, 邓志文, 白旭明, 晏丰, 洪月英, 等.
富油凹陷精细地震勘探技术[M]. 北京: 石油工业出版社, 2009.
Zhao Xianzheng, Zhang Wei, Deng Zhiwen, Bai Xuming, Yan Feng, Hong Yueying, et al. The technology of precise seismic exploration of hydrocarbon enriched depressions[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2009. |
| [6] |
周赏, 王永莉, 韩天宝, 李楠, 史德莲, 成鹏, 等. 小断层综合解释技术及其应用[J].
石油地球物理勘探, 2012, 47(Supp.1): 50–54.
Zhou Shang, Wang Yongli, Han Tianbao, Li Nan, Shi Delian, Cheng Peng, et al. Minor fault joint-interpretation[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2012, 47(Supp.1): 50–54. |
| [7] |
赵贤正, 金凤鸣, 刘井旺, 侯凤香, 吴建平, 王莉. 饶阳凹陷蠡县斜坡中北段精细勘探与重要发现[J].
中国石油勘探, 2010, 2(2): 8–15.
Zhao Xianzheng, Jin Fengming, Liu Jingwang, Hou Fengxiang, Wu Jianping, Wang Li. Precise exploration and important discoveries in central northern Lixian slope of Raoyang Sag[J]. China Petroleum Exploration, 2010, 2(2): 8–15. |
| [8] |
赵贤正, 张以明, 金凤鸣, 田福清, 王权, 张锐锋, 等.
精细勘探谱写老区新篇章的找油哲学[M]. 北京: 石油工业出版社, 2012: 104-120.
Zhao Xianzheng, Zhang Yiming, Jin Fengming, Tian Fuqing, Wang Quan, Zhang Ruifeng, et al. Fine exploration of oil detection philosophy composes a new chapter for old areas[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2012: 104-120. |
| [9] |
纪友亮, 杜金虎, 赵贤正, 张以明, 张锐锋. 饶阳凹陷下第三系层序类型及发育模式[J].
沉积学报, 2007, 25(1): 1–10.
Ji Youliang, Du Jinhu, Zhao Xianzheng, Zhang Yiming, Zhang Ruifeng. Sequence stratigraphy models and controlling factors of Eogene in Raoyang depression[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2007, 25(1): 1–10. |
| [10] |
张玲彦, 谢建荣, 秦凤启, 王孟华, 袁炳芳, 陈洪芝, 等. 砂泥岩薄互储层地震预测技术应用研究[J].
长江大学学报, 2013, 10(16): 76–80.
Zhang Lingyan, Xie Jianrong, Qin Fengqi, Wang Menghua, Yuan Bingfang, Chen Hongzhi, et al. Application of seismic reservoir prediction technology in thin interbed of sand and mud[J]. Journal of Yangtze University, 2013, 10(16): 76–80. |
| [11] |
崔永谦, 秦凤启, 卢永和, 杜维良. 河流相沉积储层地震精细预测方法研究与应用——以渤海湾盆地冀中坳陷古近系河道砂为例[J].
石油与天然气地质, 2009, 30(5): 668–672.
Cui Yongqian, Qin Fengqi, Lu Yonghe, Du Weiliang. Research and application of detailed seismic prediction in fluvial reservoirs-an example from the palaeogene channel sand in the Jizhong depression, the Bohai Bay Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2009, 30(5): 668–672. DOI:10.11743/ogg20090519 |
| [12] |
谷志猛, 王德英, 王明臣, 杨海风, 张藜. 海上岩性油气藏勘探的关键思路与技术方法——以渤海海域石臼坨凸起中段为例[J].
中国石油勘探, 2015, 20(4): 54–62.
Gu Zhimeng, Wang Deying, Wang Mingchen, Yang Haifeng, Zhang Li. Key exploration approach and techniques for offshore lithologic reservoirs:a case study on the middle section of Shijiutuo salient in Bohai Sea area[J]. China Petroleum Exploration, 2015, 20(4): 54–62. |
| [13] |
王艳忠, 操应长, 宋国奇, 隋风贵, 王淑萍. 试油资料在渤南洼陷深部碎屑岩有效储层评价中的应用[J].
石油学报, 2008, 29(5): 701–710.
Wang Yanzhong, Cao Yingchang, Song Guoqi, Sui Fenggui, Wang Shuping. Application of production test data to evaluation of the effective reservoir in deep clastic of Bonan Sag[J]. Acta Petrolei Sinica, 2008, 29(5): 701–710. DOI:10.7623/syxb200805012 |
| [14] |
孟昱璋, 刘鹏. 济阳坳陷渤南洼陷沙四上亚段碎屑岩成岩作用及其孔隙演化[J].
中国石油勘探, 2015, 20(6): 14–21.
Meng Yuzhang, Liu Peng. Diagenesis and porous development of clastic rock in upper part of 4th member of Shahejie Formation in Bonan sag of Jiyang depression[J]. China Petroleum Exploration, 2015, 20(6): 14–21. |
| [15] |
李文浩, 张枝焕, 昝灵, 张立生. 渤南洼陷北部陡坡带沙河街组砂砾岩有效储层物性下限及其主控因素[J].
石油与天然气地质, 2012, 33(5): 766–777.
Li Wenhao, Zhang Zhihuan, Zan Ling, Zhang Lisheng. Lower limits of physical properties and their controlling factors of effective coarse-grained clastic reservoirs in the Shahejie Formation on northern steep slope of Bonan subsag, the Bohai Bay Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2012, 33(5): 766–777. |
| [16] |
金涛, 高日胜, 高彩霞, 罗强, 王建. 从烃源岩测井评价结果看冀中坳陷饶阳凹陷勘探前景[J].
天然气地球科学, 2010, 21(3): 406–412.
Jin Tao, Gao Risheng, Gao Caixia, Luo Qiang, Wang Jian. Suggestion of exploration prospect in Raoyang Sag of Jizhong depression from the logging evaluation results of source rock[J]. Natural Gas Geoscience, 2010, 21(3): 406–412. |
| [17] |
姜文亚, 柳飒. 层序地层格架中优质烃源岩分布与控制因素——以歧口凹陷古近系为例[J].
中国石油勘探, 2015, 20(2): 51–58.
Jiang Wenya, Liu Sa. Distribution and controlling factors of high-quality hydrocarbon source rock in sequential stratigraphic framework-taking paleogene system in Qikou depression for instance[J]. China Petroleum Exploration, 2015, 20(2): 51–58. |
| [18] |
赵贤正, 金凤鸣, 张以明, 卢学军, 杨德相, 高先志, 等.
富油凹陷隐蔽潜山油气藏精细勘探[M]. 北京: 石油工业出版社, 2010.
Zhao Xianzheng, Jin Fengming, Zhang Yiming, Lu Xuejun, Yang Dexiang, Gao Xianzhi, et al. Precise exploration of subtle buried-hill hydrocarbon reservoir of hydrocarbon enriched depressions[M]. Beijing: Petroleum Industry Press, 2010. |
| [19] |
赵贤正, 金凤鸣, 王余泉, 郭永军, 刘井旺, 郑荣华. 冀中坳陷长洋淀地区"古储古堵"潜山成藏模式[J].
石油学报, 2008, 29(4): 489–498.
Zhao Xianzheng, Jin Fengming, Wang Yuquan, Guo Yongjun, Liu Jingwang, Zheng Ronghua. Buried-hill reservoir-forming mode of "old reservoir-old sealing formation" in Changyangdian area of Jizhong depression[J]. Acta Petrolei Sinica, 2008, 29(4): 489–498. |
| [20] |
赵贤正, 金凤鸣, 崔周旗, 韩春元, 曾溅辉, 王权, 等. 冀中坳陷隐蔽型潜山油藏类型与成藏模拟[J].
石油勘探与开发, 2012, 39(2): 137–143.
Zhao Xianzheng, Jin Fengming, Cui Zhouqi, Han Chunyuan, Zeng Jianhui, Wang Quan, et al. Types of subtle buried-hill oil reservoirs and their accumulation simulation in Jizhong depression, Bohai Bay Basin[J]. Petroleum Exploration and Development, 2012, 39(2): 137–143. |
| [21] |
易士威, 刘井旺, 伍应权, 范炳达, 赵淑芳, 程燕珊. 饶阳凹陷近年潜山勘探的突破与启示[J].
中国石油勘探, 2010, 15(6): 1–10.
Yi Shiwei, Liu Jingwang, Wu Yingquan, Fan Bingda, Zhao Shufang, Cheng Yanshan. Breakthrough and enlightenment for buried-hill exploration in Raoyang sag in recent years[J]. China Petroleum Exploration, 2010, 15(6): 1–10. |
| [22] |
赵贤正, 王权, 金凤鸣, 王海潮, 罗金洋, 曾溅辉, 等. 冀中坳陷隐蔽型潜山油气藏主控因素与勘探实践[J].
石油学报, 2012, 33(Supp.1): 71–79.
Zhao Xianzheng, Wang Quan, Jin Fengming, Wang Haichao, Luo Jinyang, Zeng Jianhui, et al. Main controlling factors and exploration practice of subtle buried-hill hydrocarbon reservoir in Jizhong depression[J]. Acta Petrolei Sinica, 2012, 33(Supp.1): 71–79. |
| [23] |
侯凤香, 董雄英, 吴立军, 李向阳, 侯凤梅. 冀中坳陷马西洼陷槽异常高压与油气成藏[J].
天然气地球科学, 2012, 23(4): 707–712.
Hou Fengxiang, Dong Xiongying, Wu Lijun, Li Xiangyang, Hou Fengmei. Abnormal overpressure and hydrocarbon pooling in Maxi sag, Jizhong depression[J]. Natural Gas Geoscience, 2012, 23(4): 707–712. |
| [24] |
赵贤正, 田福清, 王权, 范炳达, 董雄英, 赵淑芳, 等. 老区富油凹陷"五精一创"勘探实践与启示[J].
中国石油勘探, 2016, 21(6): 1–8.
Zhao Xianzheng, Tian Fuqing, Wang Quan, Fan Bingda, Dong Xiongying, Zhao Shufang, et al. Application and performance of delicate and innovative exploration practices in oil-rich sags of matured areas[J]. China Petroleum Exploration, 2016, 21(6): 1–8. |